【手続補正書】
【提出日】平成17年12月19日(2005.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された映像を拡大し透過型スクリーンに投射する投射光学系と、前記透過型スクリーン上に投射された映像の拡大虚像を形成する拡大光学系とを備えた映像表示装置において、
前記透過型スクリーンは、透明基板上に複数の透明微小球体を敷き詰めて成ることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記透過型スクリーンは光路的に前記投射光学系と前記拡大光学系との間に配置され、前記透明微小球体は、前記透明基板の前記投射光学系側の面上に敷き詰められることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記透明基板上に敷き詰められる前記透明微小球体は、５０μｍ以下の単一または複数種類の直径を有することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記透明微小球体は透明粘着層を介して前記透明基板に貼り付けられており、前記透明粘着層の厚さは前記透明微小球体の半径を越えない厚さであることを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
ＨＭＤは公知のように、観測者の頭部に直接装着され、観測者の左右の眼に対して異なる若しくは同一の画像を表示し、その画像から得られる両眼視差効果により立体画像若しくは２次元画像を提供するものであるが、映像表示手段とそれを拡大する拡大虚像光学系を顔面に配置する必要があるため、拡大虚像光学系が大きくなるほど重心が前に偏ることによって装着性がきわめて悪くなる。また、映像表示手段を小さくすると、視野角を確保するために拡大虚像光学系の焦点距離を小さくする必要があるが、そうすると収差が大きくなるという問題がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
これは図１４に示すように、ケース９に取りつけた小型のプロジェクタ１Ｌ、１Ｒから前方に向かって画像を投射し、この投射光路８Ｌ、８Ｒを第１ミラー２Ｌ、２Ｒ、及び第２ミラー３Ｌ、３Ｒで反射することにより、観察者Ｍの両眼１０Ｌ、１０Ｒの前方に配置された透過型スクリーン４上に画像を実像５Ｌ、５Ｒとして拡大投射するように構成される。そして、透過型スクリーン４と観察者Ｍの眼１０Ｌ、１０Ｒの間に配置した拡大虚像系を構成する左右の接眼レンズ６Ｌ、６Ｒを介して、透過型スクリーン４上に投射した実像５Ｌ、５Ｒを透過型スクリーン４の後方にある仮想的スクリーン７上に拡大された虚像として観察者Ｍに認識させるようにしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、リアプロジェクタ（背面投射型プロジェクタ）など従来の拡大虚像視をしない透過型スクリーンは、スクリーンを拡大して虚像視する目的で作られていないため、接眼レンズで虚像として拡大することにより、表面の微細構造のざらつきや、拡散されない光がキラキラときらめいて見える微小な光の抜けが目立つ。また、透過型スクリーンの光拡散度も低いため、アイトレランスが狭く、輝度むらも生じ十分な画質が得られない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
一方、リアプロジェクタのスクリーンにおいて、フレネルレンズなどと併用して透明の球体であるビーズを用いるスクリーンは公知となっている。ビーズスクリーンの基本原理は新しいものではなく、米国特許第２３７８２５２号、米国特許第３５５２８２２号にその原理が記載されている。当時は、映画用のスクリーンとして考案されたものであるが、拡大虚像光学系においてフレネルレンズとビーズスクリーンを併用することは、超微細構造のフレネルレンズでない限り、フレネルレンズの溝が拡大されて見えてしまう。また、スクリーンの厚みが増すことで、解像度の低下を招いてしまう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図１を参照して、観測者Ｍの両眼１０Ｌ、１０Ｒに対して、映像を表示する表示手段であるＣＲＴなどの画像表示素子１１Ｌ、１１Ｒによって表示された映像が、投射光学系を構成する投影レンズ１２Ｌ、１２Ｒにより反射鏡１３Ｌ、１３Ｒを経て透過型スクリーン１４Ｌ、１４Ｒに拡大投射される。透過型スクリーン１４Ｌ、１４Ｒ上に投射された実像は拡大虚像光学系を構成する接眼レンズ１５Ｌ、１５Ｒで拡大され、透過型スクリーン１４Ｌ、１４Ｒの後方の仮想的スクリーン上に拡大された虚像として観測者の両眼１０Ｌ、１０Ｒに表示される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
透過型スクリーン１４Ｌ、１４Ｒのそれぞれに投影する映像の大きさは、人の眼幅（約５５ｍｍ〜７５ｍｍ）を考えると、水平方向６５ｍｍ程度までしか大きくできない。それ以上にすると、左右のスクリーンに投射された映像が重なってしまったり、左右の接眼光学系がぶつかってしまうという問題が生じるからである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、接眼レンズ１５Ｌ、１５Ｒによりスクリーンを拡大虚像で見るとき、アイトレランスを大きくするためにはスクリーンに高い拡散性が要求される。そこで、透過型スクリーン１４Ｌ、１４Ｒの透明基板１７をアクリル基板とし、アクリル基板の屈折率が１．４９で、ビーズ１８の屈折率を１．５７とし、図６及び図７に示すようにシミュレーションでビーズ１８側からの入射と透明基板１７側からの入射とでどちらの拡散性が高いかを確認した。その結果、ビーズ１８側から光を入射させたほうが拡散性が高い。透明基板１７側から入射すると、ビーズ１８から空気層に光が出射するとき境界で角度がつきすぎてしまう光束が多く、全反射条件を満たしてしまい内部散乱して拡散光とならない光があるからである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
また、以上の第１の実施の形態では映像を表示する表示手段としてＣＲＴなどの画像表示素子１１Ｌ、１１Ｒを用いたが、上述の第３の実施の形態のように液晶パネルを用いても同様な効果を得ることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１１Ｌ、１１Ｒ…画像表示素子、１２Ｌ、１２Ｒ、２５…投影レンズ、１３Ｌ、１３Ｒ…反射鏡、１４Ｌ、１４Ｒ、２６…透過型スクリーン、１５Ｌ、１５Ｒ、２７…接眼レンズ（接眼光学系）、１６…透明粘着層、１７、１７’…透明基板、１８、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ、１８Ｄ、１８Ｅ、１８Ｆ、１８Ｇ、１８Ｊ、１８Ｋ、１８’…ビーズ（透明微小球体）、２１、２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ…光源、２２…透過型液晶パネル、２３…ビームスプリッタ、２４…反射型液晶パネル。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
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